JP6646156B2 - 空気供給設備 - Google Patents

Description

本発明は、空気供給設備、特に鉄道車両または商用車に組み付けられる空気供給設備に関する。

本発明の使用分野は、とりわけ、圧縮空気供給システムが主として車両ブレーキ用のブレーキ圧を提供するために用いられる鉄道車両を対象としている。しかし、本発明に係る空気供給設備は、基本的に、あらゆるタイプの商用車において、これらに対応する圧縮空気システムを運転するために使用することができる。

鉄道車両、特に住宅地域において走行する鉄道車両では、騒音防止に関する要求が高まっている。このことにより、このような空気供給設備を音に関して最適化するために必要となる手間がよりいっそう増えてしまい、この場合、旅客輸送の分野では、最大限許容可能な音の放射に関する格段に高い要求が存在する。したがって、鉄道車両の屋根または床下に組み付けられる空気供給設備は、たいてい、その構成要素を密閉するための、可能な限り音に関して最適に構成されたハウジングを備える。独国特許出願公開第１０２０１２００７０２７号明細書（DE 10 2012 007 027 A1）から、たとえば密閉された空気供給設備用の、音に関して最適化された吸込ボックスが公知である。独国特許出願公開第１０１２１５８２号明細書（DE 101 21 582 A1）には、空気排出音を減衰させるための消音器を備える空気供給設備が記載されている。

特に、屋根または床下に組み付けられる、（音の）密閉された空気供給設備では、空気供給設備の過熱を阻止することができる冷却システムが必要である。

本発明の課題は、改善された、冷却システムを備える空気供給設備を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載の構成を備える空気供給設備によって解決される。本発明の特に好適な改良態様は、従属請求項の対象である。

本発明に係る空気供給設備は、圧縮空気を発生させるためのコンプレッサ装置と、圧縮空気を除湿するためのエアドライヤ装置と、コンプレッサ装置およびエアドライヤ装置を密閉するためのハウジングとを備える。さらに、本発明によれば、コンプレッサ装置の動作状態に依存せずに動作可能な冷却装置が設けられている。

コンプレッサ装置の動作状態に依存せずに動作可能な冷却装置によって、あらゆる動作状態において空気供給設備の過熱のおそれを低下させることができる。この場合、冷却装置は、特にコンプレッサ装置をオフにしているときにも動作させることができる。

本発明の有利な態様では、冷却装置を制御するための制御装置が設けられている。この場合、冷却装置は、この制御装置によって、コンプレッサ装置の動作状態に依存せずに制御可能である。制御装置は、冷却装置を制御するように構成されている。制御装置は、選択的に、空気供給設備の他の構成要素または空気供給設備全体を制御することもできる。

本発明の有利な態様では、冷却装置は、ハウジングを通って流れる冷却空気流を発生させるためのファン装置を有する。ファン装置は、好ましくは、少なくとも１つのファンを有する。ファンは、たとえば遠心ファンまたは軸流ファンとして構成されてよいが、冷却空気流は基本的に、任意の構造のファンによって発生させることができる。

本態様では、ハウジングは、好ましくは、少なくとも１つの冷却空気入口と少なくとも１つの冷却空気出口とを有し、冷却装置のファン装置は、好ましくは、ファン装置が、少なくとも１つの冷却空気入口からハウジングを通って少なくとも１つの冷却空気出口へと流れる冷却空気流を発生可能であるように、ハウジング内にまたはハウジングに接して配置されている。

さらに、本発明の別の有利な態様では、空気供給設備における少なくとも１つの温度値を検出するための少なくとも１つの温度センサが設けられている。この場合、冷却装置は、好ましくは、少なくとも１つの検出された温度値に依存して動作可能である。少なくとも１つの温度センサは、好ましくは、空気供給設備のハウジングの外側の周囲温度、空気供給設備のハウジング内の温度、空気供給設備のハウジングを通って流れる冷却空気流の温度、空気供給設備によって発生した圧縮空気の温度、空気供給設備の、温度の影響を受けやすい構成部品の温度またはこれに類するものを検出するように構成されている。この少なくとも１つの温度センサは、所定の温度範囲（たとえばハウジング内）の異なった２箇所での温度を検出するために、少なくとも２つの温度センサを有してもよい。

エアドライヤ装置は、コンプレッサ装置によって発生した圧縮空気を除湿するために、コンプレッサ装置の下流に配置してもよく、かつ／またはコンプレッサ装置によって圧縮されるべき空気を除湿するために、コンプレッサ装置の上流に配置してもよい。

コンプレッサ装置は、好ましくは、１段式または２段式で無潤滑式またはオイル潤滑式のピストンコンプレッサまたはスクリューコンプレッサを有するが、基本的に、本発明に係る空気供給設備には、あらゆる構造のコンプレッサを使用することができる。

空気供給設備のハウジングは、好適には、音の減衰手段を備えてよい。したがって、ハウジングは、たとえば排出空気用の消音器、音に関して最適化された空気吸込ボックス、音に関して最適化されたエアガイド装置、遮音されたハウジング壁およびこれに類するものを有してよい。

本発明に係る空気供給設備は、有利には、鉄道車両または商用車に、つまり、特に鉄道車両または商用車の屋根または床下に組み付けるのに適しているが、空気供給設備は、車両の内室においても使用することができる。

本発明の、上記の特徴および利点ならびに別の特徴および利点は、以下の添付の図面に関連した例示的な態様についての説明から、より良好に理解される。

本発明の態様による空気供給設備の構造を、極めて概略的に示す図である。

図１には、空気供給設備１０が示されている。この空気供給設備１０は、商用車または鉄道車両の屋根１２に組み付けることができる。空気供給設備１０は、たとえば商用車または鉄道車両の圧縮空気システムの空圧式の装置（たとえばブレーキ、空気ばねなど）に圧縮空気を供給するのに用いられる。

空気供給設備１０は、周囲空気から圧縮空気を発生させるためのコンプレッサ装置１４を備える。このコンプレッサ装置１４は、たとえば１段式または２段式で無潤滑式のピストンコンプレッサと、ピストンコンプレッサを駆動するためのモータとを有する。コンプレッサ装置１４の下流には、発生した圧縮空気を除湿するためのエアドライヤ装置１６が配置されている。

コンプレッサ装置１４およびエアドライヤ装置１６は、ハウジング１８内に密閉されている。ハウジング１８は、流体技術的に最適に構成されていて、好ましくは消音に関しても最適に構成されており、このためにたとえば排出空気用の消音器、消音に関して最適化された空気吸込ボックス、消音に関して最適化されたエアガイド装置、少なくとも部分的に遮音されたハウジング壁などを有する。

さらに、ハウジング１８内には、冷却装置２０が格納されている。この冷却装置２０は、たとえば、少なくとも１つのファン（たとえば遠心ファンまたは軸流ファン）を備えるファン装置を有する。さらに、ハウジング１８は、少なくとも１つの冷却空気入口２２と少なくとも１つの冷却空気出口２４とを備える。冷却装置２０のファン装置は、少なくとも１つの冷却空気入口２２からハウジング１８を通って少なくとも１つの冷却空気出口２４へと流れる冷却空気流を発生させるように構成されている。その際、冷却空気流は、最適でかつ強制的な形で、空気供給設備１０の、温度の影響を受けやすい構成要素の傍を、つまり、特にコンプレッサ装置１４の傍を通過して流れ、これを冷却する。

さらに、空気供給設備１０は、制御装置２６を備える。この制御装置２６は、空気供給設備１０の構成要素、特にコンプレッサ装置１４の動作を開ループ制御／閉ループ制御する。さらに、制御装置２６は、冷却装置２０を制御する。制御装置２６は、たとえば同様にハウジング１８内に配置されているが、鉄道車両または商用車内に格納されてもよい。

図示されていないが、空気供給設備１０は、特定用途の別の空圧式の構成要素および／または電子空圧式の構成要素、たとえば安全弁、圧力スイッチなどを備えることができる。

空気供給設備１０の全てのシステム構成要素は、ハウジング１８の内部に、熱的な短絡が存在しないように取り付けられている。たとえば複数の構成要素の間には、十分な間隔、冷却空気ガイドプレート、断熱材および／または他の手段が設けられている。

その場合、冷却装置２０の制御は、空気供給設備１０、特にコンプレッサ装置１４の動作状態に依存せずに行われる。特に、空気供給設備１０の構成要素を通気するかまたは冷却するために、空気供給設備１０の動作中だけではなくコンプレッサ装置１４をオフにしている間も、冷却装置２０を動作させることができる。その際、冷却装置２０の動作は、特に温度制御式に行われる。その際、冷却装置２０の制御には、特に冷却装置２０のオンオフが含まれるが、選択的に、冷却装置２０の電力消費量および／または冷却出力の制御も含まれる。

このために、空気供給設備１０には、少なくとも１つの温度センサが設けられる。少なくとも１つの温度センサは、好ましくは、ハウジング１８内の少なくとも１箇所の温度を検出するように構成されている。たとえば空気供給設備１０は、ハウジング１８の外側の周囲温度または空気供給設備１０の傍を通過して流れる周囲空気の温度を検出するための温度センサ２８ａ、冷却装置２０のファン装置によって発生しハウジング１８を通って流れる冷却空気流の温度を検出するための温度センサ２８ｂ、コンプレッサ装置１４の温度を検出するための温度センサ２８ｃ、コンプレッサ装置１４によって発生した圧縮空気の温度を検出するための温度センサまたはこれに類するものを備える。温度センサ２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、制御装置２６に結合されている。

したがって、空気供給設備１０および特に空気供給設備１０の温度の影響を受けやすい構成要素は、空気供給設備１０が動作中でないときであっても、独立して制御される冷却装置２０によって通気／冷却することができる。このようにして、空気供給設備１０または空気供給設備１０の構成要素が、鉄道車両または商用車の屋根１２／床下で、たとえば高い周囲温度または強い日光に基づき過熱されることを阻止することができる。

１０ 空気供給設備
１２ 車両または車両の屋根
１４ コンプレッサ装置
１６ エアドライヤ装置
１８ ハウジング
２０ 冷却装置
２２ 冷却空気入口
２４ 冷却空気出口
２６ 制御装置
２８ａ 温度センサ
２８ｂ 温度センサ
２８ｃ 温度センサ

Claims (3)

1. 鉄道車両または商用車に組み付けられる空気供給設備（１０）であって、
   圧縮空気を発生させるためのコンプレッサ装置（１４）と、
   圧縮空気を除湿するためのエアドライヤ装置（１６）と、
   前記コンプレッサ装置（１４）および前記エアドライヤ装置（１６）を密閉するためのハウジング（１８）と、
   を備える、空気供給設備（１０）において、
   前記コンプレッサ装置（１４）の動作状態に依存せずに動作可能な冷却装置（２０）を備え、
   前記冷却装置（２０）は、前記ハウジング（１８）を通って流れる冷却空気流を発生させるためのファン装置を有し、
   前記ハウジング（１８）は、少なくとも１つの冷却空気入口（２２）と少なくとも１つの冷却空気出口（２４）とを有し、前記冷却装置（２０）の前記ファン装置は、該ファン装置が、少なくとも１つの前記冷却空気入口（２２）から前記ハウジング（１８）を通って少なくとも１つの前記冷却空気出口（２４）へと流れる冷却空気流を発生可能であるように、前記ハウジング（１８）内にまたは該ハウジング（１８）に接して配置されていることを特徴とする、空気供給設備（１０）。
2. 前記冷却装置（２０）を制御するための制御装置（２６）が設けられており、前記冷却装置（２０）は、前記コンプレッサ装置（１４）の動作状態に依存せずに制御可能である、請求項１記載の空気供給設備。
3. 当該空気供給設備（１０）における少なくとも１つの温度を検出するための少なくとも１つの温度センサ（２８ａ，２８ｂ，２８ｃ）が設けられており、前記冷却装置（２０）は、少なくとも１つの検出された前記温度に依存して動作可能である、請求項１または２記載の空気供給設備。

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